Файл: Физиология как наука.docx

 — макс. объем воздуха, который человек дополнительно может выдохнуть с уровня спокойного выдоха. РОвыд=1,0—1,4 л.

Остаточный объем (ОО) — объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха. ОО=1,0—1,5 л.

Легочные емкости:

- Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть после макс. вдоха. ЖЁЛ=ДО+РОвд+РОвыд.

У мужчин = 3,5—5,0 л и более. Уженщин = 3,0—4,0 л.

- Емкость вдоха (Евд)=ДО+РОвд. Евд= 2,0—2,3 л.  

-Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — объем воздуха в легких после спокойного выдоха. ФОЕ=РОвыд+ОО= 1800-2500мл.

-Общая емкость легких (ОЕЛ) — объем воздуха в легких по окончании полного вдоха. ОЕЛ=ОО + ЖЕЛ, ОЕЛ=ФОЕ + Евд. у мужчин=6л, у женщин=5л.

Методы исследования вентиляции легких:

Измерение легочных объемов и емкостей имеет клиническое значение при исследовании функции легких у здоровых лиц и при диагностике заболевания легких человека. Измерение легочных объемов и емкостей обычно производят методами спирометрии, пневмотахометрии с интеграцией показателей, спирографиии

Отрицательное давление в плевральной полости (внутриплевральное) - ниже атмосферного в фазу выдоха на 6-8 см.вод.ст. а в экспирацию - на 4-5 см.вод.ст. Оно обусловлено эластической тягой легких, то есть, их постоянным стремлением спадаться, а также на отрицательное давление влияют активные силы, развиваемые дыхательными мышцами во время дыхательных движений. Расправленные легкие постоянно стремятся уменьшиться в объеме. Это обусловлено напряжением эластических волокон и поверх­ностным натяжением жидкости в альвеолах. Сила поверхностного натяжения тонкого слоя воды на поверхности альвеол всегда направлена на сжатие, и спадение альвеол Если сделать прокол грудной клетки и измерить внутри плевральное давление оно будет ниже атмосферного на 4-5 милм рт ст. Происхождение отрицательного давления в плевральной полости за счет неравномерного роста грудной клетки и легких легочная ткань отстает в росте от грудной клетки и поэтому легкие заполняясь воздухом старается спасьсся в результате эластической тяги и этим самым между париетальным и висцеральным листками образуется плевральная щель давление в которой ниже атмосферного. При повреждении грудной клетки или легких в плевральную полость может поступать воздух. При этом легкое спадается, попадание воздуха в плевральную полость называется пневмотораксом. Пневмоторакс может бать открытым, закрытым, клапанным односторонним и двусторонним двусторонний приводит к летальному исходу (объяснить меры помощи ) иногда роводят пневмоторакс с лечебной целью. При операции на легких применяется искусственная вентиляция легких. Дыхание у новорожденного легкие плода не сделавшего первого вдоха проверяют (объяснить). Легочная вентиляция определяется глубиной и частотой дыха­ния (16-20 в мин.). Легочные объемы.

---

69.Газообмен в легких и тканях. Парциальное давление газов (СО2, О2) в альвеолярном воздухе и напряжение газов в крои, тканевой жидкости и в клетках.

---

Физиология газообмена в легких

Физиологические основы газообмена в легких:

Газообмен осуществляется за счет диффузии газов через аэрогематический барьер.

1 этап: перенос газов по концентрационному градиенту через аэрогематический барьер,

2 этап: связывание газов в крови легочных капилляров.

Закон Фика: Q_газа= S*ДК*∆ P/ Т.

Q_газа - объем газа, проходящего через ткань в единицу времени.

S - площадь ткани,

ДК - диффузный коэффициент газа,

∆ Р - градиент парциального давления газа.

Т - толщина аэрогематического барьера.

Аэрогематический барьер: сурфактант - эпителий альвеол - интерстиция - эндотелий капилляров - плазма - эритроцит.

альвеола: рО2 = 40, рСО2=46;

венула: рО2 = 100, рСО2=40.

дельтаР О2 = 60, дельтаР СО2 = 6.

Поступление СО2 в легких из крови в альвеолы обеспечивается из следующих источников: 1) из СО2, растворенного в плазме крови (5—10%); 2) из гидрокарбонатов (80—90%); 3) из карбаминовых соединений эритроцитов (5—15%), которые способны диссоциировать.

Транспорт О2 и СО2 кровью:

Кислород в крови находится в растворенном виде и в соединении с гемоглобином. В плазме растворено очень небольшое количество кислорода. Поскольку растворимость кислорода при 37 °С составляет 0.225 мл * л^{-1 *}  кПа^-1  (0.03 мл-л^-1мм рт.ст.^-1), то каждые 100 мл плазмы крови при напряжении кислорода 13.3 кПа (100 мм рг.ст.) могут переносить в растворенном состоянии лишь 0.3 мл кислорода. Этого недостаточно для жизнедеятельности организма. Отсюда ясна важность другого механизма переноса кислорода путем его  соединения с гемоглобином.

Являясь конечным продуктом обмена веществ, СО₂   находится в организме в растворенном и связанном состоянии. Коэффициент растворимости СО₂составляет 0.231 ммольл^-1  * кПа^-1  (0.0308 ммольл^-1  * мм рт.ст^-1.), что почти в 20 раз выше, чем у кислорода. Однако, в растворенном виде переносится меньше 10% всего количества СО₂ транспортируемого кровью. В основном, СО₂переносится в химически связанном состоянии, главным образом, в виде бикарбонатов, а также в соединении с белками  (так называемые    карбоминовые,    или    карбосоединения).

Кислородная емкость крови, анализ кривой диссоциации:

---

Кислородная ёмкость крови - количество кислорода, которое может быть связано кровью при её полном насыщении; выражается в объёмных процентах. КЁК человека — около 18—20  об%.

Анализ кривой диссоциации НbО2:



Зависимость степени оксигенации Нb от Рпарц. О2 в альвеолярном воздухе графически представляется в виде кривой диссоциации оксигемоглобина. Плато кривой диссоциации характерно для насыщенной О2 артериальной крови, а крутая нисходящая часть кривой — венозной крови в тканях.

Сродство Нb к О2 регулируется факторами метаболизма тканей: Ро2 pH, температурой и внутриклеточной концентрацией 2,3-дифосфоглицерата. сдвиг влево - легче идет насыщение О2: повышение рН, рО2, рСО2, понижение t, 2,3-ДФГ.

сдвиг вправо - легче идет отдача О2: понижение рН, рО2, рСО2, повышение 2,3-ДФГ, t.

Физиологические основы газообмена между кровью и тканями:

Обмен О2 между кровью капилляров и клетками тканей также осуществляется путем диффузии. Концентрационный градиент О2 между артериальной кровью (100 мм рт.ст.) и тканями (около 40 мм рт.ст) равен в среднем 60 мм рт.ст.

В ходе газообмена СО2 между тканями и кровью содержание НСОз- в эритроците повышается и они начинают диффундировать в кровь. Для поддержания электронейтральности в эритроциты начнут поступать из плазмы ионы С1- Наибольшее количество бикарбонатов плазмы крови образуется при участии карбоангидразы эритроцитов. Реакция СО2 с Нb приводит, во-первых, к высвобождению Н+; во-вторых, в ходе образования карбаминовых комплексов снижается сродство Нb к О2.

Кислород проникает из крови в клетки тканей путем диффузии, обусловленной разностью (градиентом) его парциальных давлений по обе стороны, так называемого гематопаренхиматоз-ного барьера. Так, среднее РО2 в артериальной крови составляет около 100 мм рт. ст., а в клетках, где кислород непрерывно утилизируется, стремится к нулю.кислород диффундирует в ткани не только из капилляров, но частично из артериол. Гематопаренхиматозный барьер помимо эндотелия кровеносного сосуда и клеточной мембраны включает и разделяющую их межклеточную (тканевую) жидкость. Перемещение тканевой жидкости, конвективные токи в ней могут способствовать транспорту кислорода между сосудом и клетками. Ту же роль, играют внутриклеточные цитоплазматические токи. И все же преобладающим механизмом переноса кислорода здесь служит диффузия, которая протекает тем интенсивнее, чем выше его потребление данной тканью.

---

Напряжение кислорода в тканях в среднем составляет 20−40 мм рт. ст. Функция газотранспортной системы организма в конечном счете направлена на поддержание парциального давления кислорода на клеточной Мембране не ниже критического, т.е. минимального, необходимого для работы ферментов дыхательной цепи в митохондриях. Для клеток, интенсивно потребляющих кислород, критическое РO2 составляет около 1 мм рт. ст. Напряжение O2 в тканях зависит не только от снабжения кислородом, но и от его потребления клетками. Наиболее чувствительны к недостатку кислорода клетки мозга, где окислительные процессы очень интенсивны.

В отличие от нервных клеток и клеток сердечной мышцы скелетные мышцы относительно устойчивы к кратковременному прекращению кислородного снабжения. Они используют при этом в качестве источника энергии анаэробный гликолиз. Кроме того, мышцы (особенно "красные") более выносливы к длительной работе, располагают незначительным резервом кислорода, запасенного в миоглобине. Миоглобин представляет собой дыхательный пигмент, подобный гемоглобину. Однако его сродство с кислородом значительно выше (P50 = 3 + 4 мм рт. ст.), поэтому он оксигенируется при относительно невысоком РO2 зато отдает кислород при очень низком его напряжении в тканях.

Перенос СО2 из клеток тканей в кровь тоже происходит главным образом путем диффузии, т.е. в силу разности напряжений СO2 по обе стороны гематопаренхиматозного барьера. Среднее артериальное значение РСО2 в среднем составляет 40 мм рт. ст., а в клетках может достигать 60 мм рт. ст. Локальное парциальное давление углекислого газа и, следовательно, скорости его диффузионного транспорта в значительной мере определяются продукцией СO2 (т.е. интенсивностью окисилительных процессов) в данном органе.

По той же причине РCO2 и PO2. B различных венах не одинаковы. Так, в крови, оттекающей от работающей мышцы, напряжение O2 гораздо ниже, а напряжение СO2 гораздо выше, чем, например, в крови, оттекающей от соединительной ткани. Поэтому для определения артериовенозной разницы, характеризующей суммарный обмен газов в организме, исследуют их содержание наряду с артериальной кровью (ее газовый состав практически одинаков в любой артерии) в смешанной венозной крови правого предсердия.

 

Коэффициент утилизации кислорода (КУО2) представляет собой часть кислорода, поглощаемую тканями из капиллярного русла; КУО2 определяют как отношение потребления кислорода к его доставке.В норме КУО2 = 24%.

---